JP2000351218A - インクボトル - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 本発明は、上記のようなインクジェット記録
装置において、高速で記録を行ったり、インクが大量に
使用される場合においてもインク吐出不良を起こすこと
無く安定したインク吐出特性が得られ、かつインクの無
駄及びインクボトルの交換周期を長くできるようなイン
クボトルを提供することを課題とする。 【解決手段】 本発明は、インクボトル内に空気を導入
する空気導入口が設けられるとともに、インクボトルの
底部付近にインクを記録ヘッドに供給するインク供給口
が設けられているインクボトルであって、インクボトル
内部にはインクを吸収保持するインク吸蔵部材及び該イ
ンク吸蔵部材を保持する仕切り板を有し、インク供給口
に向かう方向に関して下方部分より上方部分の方がイン
ク吸蔵部材の圧縮率を変化させる構成とすることにより
課題を解決するものである。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、インクジェット記
録装置などにおける記録媒体としてのインクを貯蔵する
インクボトルまたはインクカートリッジに関するもので
ある。

【０００２】

【従来の技術】図６は、ドロップオンデマンド（ＤＯ
Ｄ）方式のインクジェット記録装置の概略の模式図であ
る。

【０００３】図６に示すようなインクジェット記録装置
は、記録ヘッド１とインクボトル（インクカートリッ
ジ）２がラッチ機構５によって連結されている。

【０００４】記録用インクは、インクボトル２からチュ
ーブなどから成るインク供給経路３を経由して記録ヘッ
ド１へ供給される。

【０００５】記録ヘッド１は、図示されていない紙送り
方向に直行する方向に動作するキャリッジ機構によって
往復移動する。その動きに同期して記録ヘッドに配設さ
れたインク吐出用ノズル(図示せず)より、記録シート４
にドット形式で小粒インク滴を吐出し、記録シート４に
グラフィックや文字などを記録する。

【０００６】記録の際、インク吐出用ノズルからのイン
ク吐出特性を安定させることで良好な印刷品質を得るこ
とが出来る。そのためには、前記インク吐出用ノズル内
のメニスカスを僅かに負圧状態に保つことが重要となっ
てくる。そして、メニスカスを負圧に保つためには、イ
ンクボトル内部にインクを吸い上げようとする力が必要
となってくる。

【０００７】図７は、従来より一般的に使用されている
インクボトルの内部断面図を示す。

【０００８】図において、ケース１０には、大気と連通
する大気導入口１１と、記録ヘッド１へインクを供給す
るインク供給口１２とが設けられている。

【０００９】インクボトル２の内部は、ケース１０の内
容積よりやや大き目に形成された多孔室性から成るイン
ク吸蔵部材２０が、ほぼ一様に圧縮されて収納されてい
る。

【００１０】インク吸蔵部材２０は、空孔率または空隙
及びぬれ性がほぼ一様に構成されていて、インク吸蔵部
材２０を圧縮することにより、インク吸蔵部材２０に毛
細管力等のインク保持力が発生し、インクボトル２内に
インクを吸い上げ保持しようとする力が生じる。この吸
い上げ圧力をｐとすると、インク供給口１２には、水頭
Ｈ分（図６参照）との圧力差ΔＰ＝Ｐ−ｐの圧力が生じ
る。このΔＰが僅かに負圧となる様にインク吸収部材２
０の圧縮率を設定している。

【本発明が解決しようとする課題】しかし、上述した従
来技術のようなインク貯蔵方法では、インクボトル２に
インクが満たされているときに最大の圧力を発生し、イ
ンクの消費に伴って低下していってしまう。つまり、イ
ンク吸蔵部材２０の空孔率が一定であると常に毛細管力
が一定であるため、インクの消費に伴って負圧がマイナ
ス方向へ高まり、インク吐出特性が低下し、最悪吐出不
良になってしまう。

【００１１】これを防止するため、従来のインクジェッ
ト記録装置においては、インク消費量があるレベル達し
た時点でインク切れを警告表示する機能を設け、インク
ボトル２を強制的に交換させるようにしていた。従っ
て、インクボトル２内のインクを最後まで使いきれずに
インクの無駄を発生させると共に、インクボトル２の交
換周期が短いという問題が発生していた。

【００１２】本発明は、高速で記録を行ったり、インク
が大量に使用される場合においてもインク吐出不良を起
こすこと無く安定したインク吐出特性が得られ、かつイ
ンクの無駄をなくし、インクボトルの交換周期を長くで
きるようなインクボトルを提供することを課題とする。

【００１３】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
の本発明の第１の構成は、記録ヘッドへインクを供給す
るべくインクが貯留されたインクボトルであって、該イ
ンクボトルは、内部を外部に連通させる大気導入口及び
前記記録ヘッドと連通するインク供給口とを備えたケー
スと、該ケース内側に配された複数の仕切り板によって
形成される空隙に挿入された複数のインク吸蔵部材とを
有し、前記インク供給口が前記ケース下方部分となるよ
うに前記記録ヘッドに装着されたインクボトルにおい
て、前記複数の仕切り板で形成された夫々の空隙には、
大きさ、空隙、空孔率がほぼ一様なインク吸蔵体の複数
個が挿入されており、これらインク吸蔵体はインク供給
口側から上方部分へ向かって空孔率が徐々に小さくなる
ように挿入されていることにある。

【００１４】上記課題を解決するための本発明の第２の
構成は、記録ヘッドへインクを供給するべくインクが貯
留されたインクボトルであって、該インクボトルは、内
部を外部に連通させる大気導入口及び前記記録ヘッドと
連通するインク供給口とを備えたケースと、該ケース内
側に配された複数の仕切り板によって形成される空隙に
挿入された複数のインク吸蔵部材とを有し、前記インク
供給口が前記ケース下方部分となるように前記記録ヘッ
ドに装着されたインクボトルにおいて、前記ケース内部
はインク供給口側から上方部分へ向かって断面積が小さ
くなるように構成されており、ほぼ一様に空隙、空孔が
形成されたインク吸蔵部材が挿入されていることにあ
る。

【００１５】

【発明の実施の形態】図１及び図２は本発明の第１の構
成となるインクボトルの断面図とそこに挿入されるイン
ク吸蔵体を示す。

【００１６】図１は、インクボトル２を大気通気口１１
よりインク供給口１２方向への断面図である。

【００１７】インクボトル２のケース１０ｂの内側面に
は複数の溝５０があり、これら溝５０は大気導入口１１
側からンク供給口１２の方向へ向かうにつれて溝５０間
の間隔が大きくなっていくように設けられている。そし
て、これらの溝５０には、インクをインク供給口１２側
から大気導入口１１側へ吸い上げ可能なように複数の穴
６５が設けられた仕切り板６０（図２参照）が差し込ま
れる。

【００１８】前記仕切り板６０により、インクボトル２
内部は、容積の異なる部屋、例えば、図１においては、
第１部屋の容積Ａに対し、第２の部屋ＢはＢ＝２Ａ、第
３の部屋Ｃ＝２Ｂ、第４の部屋Ｄ＝２Ｃといった具合に
なるような部屋が構成される。

【００１９】更に、前記各部屋には大きさが同じでかつ
均一な空孔率または空隙からなるインク吸蔵体２０ｂが
挿入される。インク吸蔵部材２０ｂは、最も大きな部屋
Ｄの容積よりも僅かに大きく作られている。従って、上
部Ａ〜Ｃに挿入されるときは、より圧縮されることにな
り、上部方向に行くにしたがい、インク吸蔵部材２０ｂ
の密度が高くなるように構成することができる。この結
果、インク供給口１２側（重力方向）に向かって、毛細
管力が大、中、小となるよう変化を持たせることが可能
となる。

【００２０】なお、一般的には、上記容積Ｄに対するイ
ンク吸蔵部材２０ｂの体積変化率をＮ（Ｎ＞０）とした
場合、その上部のそれぞれの体積変化率が徐々に大きく
なるように（Ｎ−ｎ）／Ｎ；（０＜ｎ＜Ｎ）の任意の値
を選択し、前記インク吸蔵体２０ｂを圧縮挿入すること
で、インクボトル内の毛細管力を変化させることが可能
となる。

【００２１】また、前述したインク吸蔵体２０ｂに代え
て、図３に示すように小形状、空孔率、空隙が一様に形
成されたインク吸蔵部材２１を、第１〜第４の部屋に複
数詰め込むようにしても同様の効果が得られる。

【００２２】なお、インク吸蔵部材２１の場合には、各
仕切り部屋が同じ容積であっても、このインク吸蔵部材
２１を詰め込む数量を調整することにより、同様毛細管
力を変化させることが可能となる。すなわち、大気導入
口側に向かって次第にインク詰め込む量を増加すること
により、各仕切り部屋の毛細管力が大、中、小となるよ
う変化を持たせることができる。

【００２３】以上の例によれば、インクボトルのケース
内部を複数の穴の空いた仕切り板６０により異なる容積
をもつ部屋を複数設け、そこに空孔率または空隙がほぼ
一定の多孔質性部材であるインク吸蔵部材２０ｂが圧縮
挿入されることで、容易に毛細管力を変化させることが
可能となり、インクボトル内のインク消費が進んでもイ
ンクボトルから記録ヘッド１に作用する圧力（負圧）
が、ほぼ一定にすることが可能となり、安定したインク
吐出特性を実現できる。また、毛細管力が変化するよう
に多孔質部材に空孔率が徐々に変化するようなインク吸
蔵体を製作する必要も無く、容易に構成できる。

【００２４】次に、図８に第１の構成に関する別の応用
例を示す。

【００２５】図において、インクボトルのケース１０の
内部は、互いに交差するように仕切り板なるリブ１３が
設けられ、このリブ１３の間隔は上部方向に伴い間隔が
狭くなるように配されている。そこにインク吸蔵部材２
０が圧縮挿入されている。

【００２６】ここで、リブ１３は、途中にインク溜りを
発生させないようにすると共に、インクが下方に流れや
すくなるように、テーパ形状をしていることが望まし
い。

【００２７】更に、図８のケース１０の底部はインク濃
度が高くなりやすいため、丸で囲まれた１０ｄに示すよ
うにインクボトルが搭載されたキャリッジの動作方向と
直行する方向に溝を設けて高濃度のインクが溜まりやす
い様に構成にし、インクの消費に従い、インク濃度が変
化し難い構造とすることが望ましい。

【００２８】また、各リブ１３には、インク供給口１２
側（下方部）よりインクを容易に吸収可能なように、複
数の穴１５が空けられていることは言うまでもないこと
である。

【００２９】図３及び図４は本発明のインクボトルの第
２の構成例を示す。

【００３０】図３において、インクボトルのケース１０
ｃの内部は、インク供給口１２から大気導入口１側（上
部）へ向かって先細りするテーパ状に形成されている。

【００３１】インク吸蔵部材２０ｃの寸法は、図４に示
すように、インク供給口付近の最大外形よりもやや大き
目の寸法（Ｌ１＜Ｌ２）で長手方向にほぼ同寸法で形成
されている。

【００３２】従って、ケースの内部１０ｃのテーパ状の
スペースに前記インク吸蔵体２０ｃを挿入すると、大気
導入口側に向かって空孔率や空隙を高くすることがで
き、前述の第１の構成と同様の効果を得ることが可能と
なる。

【００３３】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
インクジェット記録装置に使用されるインクボトルケー
ス内に配された複数のインク吸蔵部材と、それを圧縮保
持するために設けられた仕切り板が配設されたインクボ
トルにおいて、仕切り板がインク供給口より上部方向に
対して徐々に狭くなるように構成することで、インクボ
トル内のインク消費が進んでもインクボトルから記録ヘ
ッドに作用する圧力（負圧）をほぼ一定とすることが可
能となり、安定したインク吐出特性を実現できる。

【００３４】また、毛細管力が変化するように多孔質部
材に空孔率が徐々に変化するようなインク吸蔵体を製作
する必要も無く、安価なインクボトルを提供することが
できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の第１の構成例となるインクボトルの
断面図。

【図２】 図１のインクボトルに挿入されるインク吸蔵
体及び仕切り板の形状を示す斜視図。

【図３】 図１のインクボトルに挿入されるインク吸蔵
部材の他の例を示す断面図。

【図４】 本発明の第２の構成例となるインクボトルの
断面図。

【図５】 図３のインクボトルに挿入されるインク吸蔵
体及び仕切り板の形状を示す斜視図。

【図６】 オンデマンド方式のインクジェット記録装置
の概略断面図。

【図７】 従来の一般的なインクボトルを示す断面図。

【図８】 第１の構成の別の応用例を示したインクボト
ルの断面図。

【符号の説明】

１は記録ヘッド、２はインクボトル、３はインク供給経
路、４は記録用紙、５はインクボトルを保持するラッチ
機構、６は給紙ローラ、７はプラテン、１０はインクボ
トルのケース、１１は大気導入口、１２インク供給口、
１３はインクケース内のリブ、２０、２１はインク吸蔵
部材、５０は仕切り板挿入用溝、６０は仕切り板、６５
は仕切り板に空けられた穴である。

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】記録ヘッドへインクを供給するべくインク
   が貯留されたインクボトルであって、該インクボトル
   は、内部を外部に連通させる大気導入口及び前記記録ヘ
   ッドと連通するインク供給口とを備えたケースと、該ケ
   ース内側に配された複数の仕切り板によって形成される
   空隙に挿入された複数のインク吸蔵部材とを有し、前記
   インク供給口が前記ケース下方部分となるように前記記
   録ヘッドに装着されたインクボトルにおいて、 前記複数の仕切り板で形成された夫々の空隙には、大き
   さ、空隙、空孔率がほぼ一様なインク吸蔵体の複数個が
   挿入されており、これらインク吸蔵体はインク供給口側
   から上方部分へ向かって空孔率が徐々に小さくなるよう
   に挿入されていることを特徴とするインクボトル。
2. 【請求項２】前記仕切り板によって形成される空隙は、
   インク供給口側から上方部分へ向かって容積が小さくな
   るように形成されていることを特徴とする請求項１また
   は１記載のインクボトル。
3. 【請求項３】前記仕切り板は、インクボトル下方からの
   インク吸収が可能となるように複数の穴が設けられてい
   ることを特徴とする請求項２記載のインクボトル。
4. 【請求項４】記録ヘッドへインクを供給するべくインク
   が貯留されたインクボトルであって、該インクボトル
   は、内部を外部に連通させる大気導入口及び前記記録ヘ
   ッドと連通するインク供給口とを備えたケースと、該ケ
   ース内側に配された複数の仕切り板によって形成される
   空隙に挿入された複数のインク吸蔵部材とを有し、前記
   インク供給口が前記ケース下方部分となるように前記記
   録ヘッドに装着されたインクボトルにおいて、 前記ケース内部はインク供給口側から上方部分へ向かっ
   て断面積が小さくなるように構成されており、ほぼ一様
   に空隙、空孔が形成されたインク吸蔵部材が挿入されて
   いることを特徴とするインクボトル。
5. 【請求項５】前記ケース底部にインク溜りなる溝を設け
   たことを特徴とする請求項５記載のインクボトル。